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Publiée dans la revue : Bulletin du Cancer. Avril 2002. Volume 89Number 4,

Auteur(s) : C.-J. Larsen

Il est désormais bien acquis qu'un défaut de l'apoptose (ou mort cellulaire programmée) est un élément essentiel dans la progression tumorale car ce défaut peut retentir sur l'efficacité des thérapies antitumorales recherchant l'involution, voire la disparition de la tumeur, par induction de l'apoptose au sein des cellules tumorales. Parmi les modulateurs de celle-ci, Bax, chef de file des protéines pro-apoptotiques, joue un rôle majeur à plus d'un titre : un travail récent réalisé à l'aide de souris invalidées pour les deux principaux gènes pro-apoptotiques de la sous-famille (souris Bax­/­ et Bak­/­) a montré que son intervention était nécessaire pour le déclenchement de l'apoptose, cependant que Bcl2 et BclxL se contentent, si l'on peut dire, de contrôler la survie [1]. D'autres faits sont bien connus, qui vont dans le même sens : par exemple, des mutations de Bax associées à l'instabilité génétique des tumeurs colorectales favorisent la résistance à l'apoptose ; l'expression de Bax est directement contrôlée par p53 dont on sait l'importance dans l'apoptose. L'interprétation la plus vraisemblable de ces données est que tout dysfonctionnement de Bax confère aux tumeurs un avantage sélectif leur permettant de progresser plus rapidement que des tumeurs dans lesquelles Bax est normal. Le gène Bax a la capacité de coder plusieurs protéines variantes mais personne n'avait décrit à ce jour de différence d'activité pro-apoptotique notable avec la protéine-référence Baxalpha. Le travail publié ces jours-ci par un groupe d'équipes nantaises montre l'existence d'un nouveau variant de Bax qui se comporte comme un inducteur beaucoup plus efficace de la mort cellulaire programmée et, à ce titre, peut expliquer pourquoi des patients porteurs de glioblastomes exprimant ce variant ont une survie significativement allongée par rapport à ceux chez qui c'est la forme Baxalpha qui est exprimée [2]. Les auteurs ont examiné par la classique technique d'immunoblot l'expression de la protéine Bax dans des extraits de cellules issues de glioblastomes (grade IV de la classification WHO). Sur les 55 tumeurs analysées de la sorte, 13 exhibaient une bande de taille inférieure à celle de Baxalpha (19 kDa versus 21 kDa). Cette bande n'était pas reconnue par des anticorps contre la partie N-terminale de Bax, mais l'était par des anticorps contre la partie C-terminale. De façon frappante, les tumeurs présentant cette bande n'exprimaient pas la bande Baxalpha et inversement. Une analyse des transcrits par les techniques de RT-PCR a montré que le transcrit codant la protéine de 19 kDa correspondait à une protéine Baxalpha amputée de l'exon 1. Cette protéine, dénommée Baxpsi, commence en fait à un codon méthionine localisé en position 21 (délétion des 20 premiers aminoacides). L'identité du transcrit Baxpsi d'une taille de 1,1 kb contre une taille de 1,6 kb pour le transcrit Baxalpha étant établie, il devenait possible d'examiner son expression dans différentes conditions physio-pathologiques. La présence du transcrit 1,1 kb dans les seules tumeurs gliales exprimant la protéine Baxpsi et celle du transcrit 1,6 kb dans les tumeurs exprimant Baxalpha a confirmé les résultats de l'analyse protéique. Cette situation contrastée tranche avec les résultats de l'analyse d'autres tumeurs (cancers colorectaux et du sein, leucémies) où les deux transcrits sont exprimés, ce qui suggère que l'expression mutuellement exclusive de Baxalpha et Baxpsi est spécifiquement associée aux glioblastomes. À noter par ailleurs que le transcrit Baxpsi est exprimé simultanément avec Baxalpha dans de nombreux tissus normaux, y compris le cerveau. Un autre point intéressant est la présence du transcrit Baxpsi qui n'est pas systématiquement associée à celle de la protéine, ce qui indique l'existence d'un mécanisme contrôlant la traduction du transcrit. Cette situation n'est pas inédite en ce sens que d'autres gènes-phares de la tumorigenèse, tels p14ARF, peuvent être exprimés dans des tumeurs sous forme de transcrits non traduits (une autre possibilité étant que la protéine est immédiatement dégradée après sa synthèse). Pour expliquer l'apparente exclusion mutuelle de chacun des deux transcrits alpha et psi dans les glioblastomes, les auteurs ont examiné la méthylation du promoteur dont on sait qu'elle inhibe la transcription génique (gene silencing). Toutes les tumeurs exprimant Baxpsi montraient un promoteur Baxalpha méthylé. Incidemment, chez ces mêmes tumeurs, le promoteur de p14ARF était également méthylé. La deuxième partie du travail a mis en lumière les caractéristiques pro-apoptotiques de Baxpsi. En relation avec celles-ci, la protéine retrouvée dans les glioblastomes est localisée sur les mitochondries (qui est le site de son activité pro-apoptotique) alors que la protéine Baxalpha occupe à la fois les compartiments cytosolique et mitochondrial. L'activité apoptotique a été appréciée sur des cellules en culture issues de glioblastomes Bax­/­ et transfectées transitoirement par Baxalpha ou Baxpsi. Après traitement par la doxorubicine, les cellules Baxpsi ont montré une sensibilité accrue à la doxorubicine (environ 3,5 fois). Par ailleurs, la greffe de ces cellules à des souris athymiques a mis en évidence une croissance plus rapide des tumeurs Baxalpha que des cellules Baxpsi. La co-expression de Bcl2 dans ces tumeurs Baxpsi, antagoniste fonctionnel de Bax, a rétabli la croissance de la tumeur au niveau de celles des tumeurs Baxalpha. Puisque Bcl2 est l'antagoniste fonctionnel de Bax, ce résultat s'accorde avec la notion que c'est bien l'expression de Baxpsi qui réduit le développement des tumeurs et non l'interférence d'un autre facteur. À la lumière de ces résultats, les auteurs ont voulu savoir si la présence de Baxpsi pouvait jouer un rôle dans la progression de glioblastomes. Effectivement, la survie des patients porteurs de tumeurs Baxpsi est significativement accrue par rapport à celle des patients porteurs de glioblastomes Baxalpha (18 mois versus 10 mois). A priori, c'est bien la présence de Baxpsi qui est corrélée à la survie augmentée et non une diminution de Bcl2 car les rapports Bcl2/Baxalpha et Bcl2/Baxpsi n'étaient pas modifiés dans les tumeurs respectives. De plus, tous les patients avaient reçu le même traitement associant chirurgie et chimiothérapie (témozolomide et vincristine). Il est également intéressant que l'expression de Baxpsi ne soit pas limitée à des tumeurs de grade élevé, mais soit aussi retrouvée dans des oligodendrogliomes et des astrocytomes de bas grade, ce qui accrédite la thèse d'une expression précoce de ce transcrit dans l'histoire de la tumeur. Cet ensemble de résultats ainsi que d'autres non rapportés ici (délétion dans la région du promoteur) montrent que la protéine variante Baxpsi est un nouvel élément de la biologie des glioblastomes et renforcent la notion que les protéines pro et anti-apoptotiques de la famille Bcl2 jouent un rôle essentiel dans la progression des tumeurs gliales. Il va de soi que ces données devraient, à plus ou moins long terme, être intégrées dans de nouvelles stratégies thérapeutiques. 1. Wei-Zing-Zong, Lindsten T, Ross AT, MacGregor GR, Thompson CB. BH3-only proteins that bind pro-survival Bcl-2 family members, fail to induce apoptosis in the absence of Bax and Bak. Genes & Dev 2001 ; 15 : 1481-6. 2. Cartron PF, Oliver L, Martin S, Moreau C, LeCabellec MT, Jezequel P, et al. The expression of a new variant of the pro-apoptotic molecule BAX, Baxpsi, is correlated with an increased survival of glioblastoma multiforme patients. Human Mol Genetics 2002 ; 11 : 675-87.